Estrutura do ferroceno

1. Quebrando o Dimer Cyclopentadiene(Figura 3)

Cyclopentadiene sofre uma reação diels-alder consigo mesmo para dar dicyclopentadiene. Esta reação é reversível, por isso a rachadura é realizada usando o princípio de La Châtelier para conduzir a reação reversa destilando o monômero cyclopentadiene (b.p. 42 °C) longe do dimer dicyclopentadiene (b.p. 170 °C). A reação de dimerização é lenta quando a cciclopentadiene é mantida fria, mas deve estar recém-preparada para sintetizar com sucesso a ferrocena.

1. A um frasco de fundo redondo de 25 mL, adicione uma barra de mexida e 10 mL de dimer dicyclopentadiene.
   ATENÇÃO: Tenha cuidado para usar apenas dicyclopentadiene e cyclopentadiene em um capô de fumaça, pois ambos são produtos químicos fedorentos.
2. Conecte o frasco de fundo redondo a um aparelho de destilação fracionada (consulte o módulo "Destilação Fracionada" na série Essencial da Química Orgânica), e coloque em um banho de óleo em uma placa quente agitada. Certifique-se de ter os frascos coletados em um banho de gelo. Aperte o aparelho no lugar.
3. Coloque a placa quente a 160 °C e mexa suavemente a solução.
4. Destila fracionária ~ 5 mL do monômero Cp do dimer (39-42 °C).

Figura 3. Rachaduras de dicyclopentadiene.

2. Síntese de Ferroceno (Figura 4)

1. A um frasco schlenk de 100 mL, adicione uma barra de agitação e 15 g de KOH finamente moído.
   ATENÇÃO: KOH é muito corrosivo e higroscópico! O KOH deve ser moído em um capô bem ventilado e usado imediatamente após a preparação.
2. Adicione 30 mL de 1,2 dimetiletilete ao frasco enquanto mexe.
3. Conecte o frasco ao nitrogênio e coloque um septo de borracha sobre o pescoço do frasco.
4. Enquanto mexe sob nitrogênio, adicione 2,75 mL de ciclopentadiene através de seringa. Deixe isso mexer por pelo menos 10 minutos antes da adição do ferro.
5. Enquanto a reação está mexendo, adicione uma barra de agitação, 3,25 g de fecl moído₂·4H₂O, e 12,5 mL DMSO a um frasco schlenk separado de 50 mL. Coloque um septo no pescoço e mexa sob nitrogênio até que todo o ferro tenha dissolvido.
6. A cânula transfere a solução de ferro para a solução cyclopentadienyl sob nitrogênio dropwise ao longo de 30 min. Para um procedimento mais detalhado, revise o vídeo "Síntese de um Metalloceno Ti(III) Usando técnica de linha Schlenk" nesta série Química Inorgânica.
7. Uma vez que a adição esteja completa, mexa por mais 30 minutos.
8. Enquanto isso, em um béquer frio 45 mL de 6 M HCl adicionando gelo esmagado (50 g) diretamente à solução.
9. Quando a reação estiver completa, despeje a mistura sobre o chorume e mexa por alguns minutos. Cristais laranja devem se formar.
10. Colete os cristais em um funil Büchner (equipado com papel filtro) e lave o precipitado com água.
11. Deixe os sólidos secarem no ar.

Figura 4. Síntese de ferrocena.

3. Purificação da Ferrocena. Purifique o produto por sublimação (para um procedimento mais detalhado, consulte o vídeo "Purificação da Ferrocene por Sublimação").

4. Caracterização da Ferrocena

1. Prepare e colete um espectro de ferroceno de ¹H NMR.
2. Colete um espectro ir de ferrocene.
3. Colete um vídeo ciclílico de ferroceno (veja o vídeo "Voltammetry Cíclica" na série Essencial da Química Analítica).